بررسی آزمایشگاهی و عددی تاثیر روش طوقه و دستک یکطرفه در رفتار اتصالات قاب های بتن مسلح

در این پایان نامه برای بررسی اثر مقاوم سازی سیستم پیشنهادی به صورت موضعی و کلی؛ ابتدا یک مطالعه آزمایشگاهی بر روی رفتار موضعی اتصالات مقاوم سازی شده با این روش صورت پذیرفته است. سپس با انجام مطالعه عددی به بررسی عملکرد قاب های بتن مسلح مقاوم سازی شده با دستک فولادی پرداخته می شود. در بخش آزمایشگاهی سه عدد اتصال با مقیاس 2/1 طراحی و ساخته شدند و پس از مقاوم سازی مورد بارگذاری رفت و برگشتی قرار گرفتند. دو اتصال با طوقه و دستک یکطرفه به مساحت 2/1 و 2 سانتی متر مربع مقاوم سازی شدند. اما در نمونه سوم علاوه بر استفاده از طوقه و دستک با مساحت 2 سانتی متر مربع از ورق های فولادی جهت تقویت تیرِ بالای طوقه نیز استفاده شده است. در روش عددی، بعد از صحت سنجی عملکرد نرم افزار abaqus6.10.1 با قاب آزمایش شده توسط همتی، به مقاوم سازی قاب مذکور در 4 حالت کلی(دستک و طوقه، دستک و طوقه به همراه ورق تقویتی بین دو طوقه ی تیر، دستک وطوقه به همراه زره پوش کردن ستون در ناحیه پایین طوقه ستون و حالت کلی شامل ترکیب سه حالت قبلی) و سه مساحت مختلف دستک(2/1، 2، 5/3)پرداخته می شود. نتایج آزمایشات نشان می دهد که با زیاد شدن سطح مقطع دستک مقاومت حداکثر و سختی اولیه اتصال افزایش می یابد ولی سختی نهایی دو نمونه با هم برابر می شود. اما جذب انرژی دستک با مساحت بیشتر کمتر می شود که دلیل آن کمانش دستک با مساحت کمتر حول محور ضعیف و تجربه کرنش های پلاستیک بالا می باشد. اضافه کردن ورق های تقویتی تیر موجب افزایش سختی اولیه نسبت به حالت مساحت دستک برابر و بدون ورق تقویتی تیر می شود. میزان افت سختی در اتصال دارای ورق تقویتی بیشتر از دو اتصال دیگر است. با احتساب انرژی جذب شده تا دریفت 6 درصد، اتصال با ورق تقویتی تیر نسبت به اتصال با همین مساحت دستک و بدون ورق تقویتی 43/2 برابر بیشتر انرژی جذب کرده است و این اتصال نسبت به اتصال با سطح مقطع کمتر دستک، 56/1 برابر انرژی بیشتر جذب کرده است. بنابراین استفاده از ورق های تقویتی تیر موجب بالا رفتن جذب انرژی نسبت به سایر نمونه ها می شود. نتایج مطالعه عددی حاکی از این است که بکارگیری دستک و طوقه سختی و مقاومت قاب را افزایش چشم گیری می دهد اما اگر دستک وطوقه به همراه زره پوش کردن ستون برای مقاوم سازی قاب مورد استفاده قرار گیرد افزایش مقاومت قاب تا بیش از 3/3 برابر حالت معمولی می شود. اضافه کردن ورق تقویتی تیر به طوقه و دستک نیز موجب زودتر جاری شدن و کمانه کردن دستک کششی و فشاری می شود. همچنین این امر باعث می شود مفصل پلاستیک در تیر و در مجاورت ستون رخ دهد.